(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のビューイングゾーンに位置決めされた第一のユーザーが第一のビューを見ること及び第二のビューイングゾーンに位置決めされた第二のユーザーが第二のビューを見ることを許容するために、それぞれの第一の及び第二のビューイングゾーンへ向けられた、異なる情報を含有することがあるところの第一の及び第二のビューを表示するためのマルチビューディスプレイであって、  前記マルチビューディスプレイは、  第一のピッチで構成された複数のイメージングユニットを具備する、ディスプレイパネル、  第二のピッチで配置された複数の位置で複数の光の線を発生させるために配置された光源、  上記の複数のイメージングユニットで光の線のイメージを作り出すために前記光源によって放出された光を集束させるために配置されたレンチキュラースクリーン、前記レンチキュラスクリーンが前記第二のピッチに実質的に等しいものである第三のピッチで構成された及び隣接のレンズの間における境界が前記光の線が発生させられるところの位置と整列させられたものであるように配置された複数のレンズを具備するものであること、を具備する、マルチビューディスプレイにおいて、  上記の第二のピッチは、上記のレンズが、互いに間隔を空けられたものである上記イメージングユニットの二つに前記光の線のイメージを作り出すと共に、隣接のイメージングユニットが、異なるレンズによって作り出された光の線のイメージによって照明されるように、上記の第一のピッチの二倍に実質的に等しいものである、マルチビューディスプレイ。    
【請求項２】
請求項１に従ったマルチビューディスプレイであって、  前記ディスプレイパネルによって出力された光を散乱させるために配置された散乱体を具備する、マルチビューディスプレイ。    
【請求項３】
請求項２に従ったマルチビューディスプレイであって、  上記の散乱体は、予め決定された散乱させるプロファイルを有する制御された散乱体である、マルチビューディスプレイ。    
【請求項４】
請求項２又は３に従ったマルチビューディスプレイにおいて、  上記の散乱体は、周期的な構造的な特徴を具備する散乱させる表面を有する、マルチビューディスプレイ。    
【請求項５】
請求項１に従ったマルチビューディスプレイであって、  切り替え可能な拡散体、並びに  拡散の状態及び光透過性の状態の間で上記の拡散体を切り替えるために構成されたモードを切り替える手段を具備する、マルチビューディスプレイにおいて、  上記の拡散体は、前記拡散体が、それの光透過性の状態にあるものであるとき、前記光の線が、前記イメージングユニットでイメージングさせられると共に、前記拡散体が、拡散の状態にあるものであるとき、前記イメージングユニットに、実質的に均一な照射が提供されるように、前記光源及びイメージングユニットの間に位置決めされたものである、マルチビューディスプレイ。    
【請求項６】
請求項５に従ったマルチビューディスプレイにおいて、  上記のモードを切り替える手段は、前記拡散体を、それに電気的な場を印加すること及び取り除くことによって、上記の状態の間で切り替えるために構成されたものである、マルチビューディスプレイ。    
【請求項７】
ディスプレイシステムであって、  請求項１から６までのいずれか一項に従ったマルチビューディスプレイ、及び  上記のビューイングゾーンの一つ又はより多くのものに表示された情報に対応するオーディオ信号を出力するために配置されたオーディオ出力手段を具備する、ディスプレイシステム。    
【請求項８】
請求項１から６までのいずれか一項に従ったディスプレイ又は請求項７に従ったディスプレイシステムであって、  自動車の車両において情報を表示するために構成された、ディスプレイ又はディスプレイシステム。    
【請求項９】
上記のビューイングゾーンの異なる一つにおいて異なる情報を表示するための、請求項１から６までのいずれか一項に従ったマルチビューディスプレイの使用方法又は請求項７若しくは８に従ったディスプレイシステムの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像を発生させるディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチビューディスプレイは、２人以上のユーザに異なる情報を提示するようしうるものである。図１は、通常のマルチビューディスプレイ装置１により２つの画像が形成される状態を表している。このようなディスプレイ１は、自動車のダッシュボード領域に設けて、ドライバ２にはルートプラン情報を提示する一方で、１人以上の搭乗者３には電子メールメッセージやデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）の画像を表示することができる。ルートプラン情報は、ドライバ２が第１の視域４にいる場合に見ることができ、電子メールメッセージ等の情報は、搭乗者３が第２の視域５にいる場合に見ることができるようになっている。
【０００３】
図１の構成においては、視域４及び５間に、双方の情報、すなわちドライバ２に表示される情報及び搭乗者３を対象とする情報の双方を同時に見ることができる領域６が存在する。換言すれば、領域６では、視域４に示される情報と視域５に示される情報との間のクロストークが存在することになる。既知のマルチビューディスプレイでは、視域４及び５の寸法が、クロストーク領域６の寸法と比べて比較的小さい。視域４及び５の開放角θは、代表的には約１０°である。このことにより、ドライバ２及び搭乗者３が情報を見うる位置が制限されるてしまう。更に、ドライバ２又は搭乗者３が、クロストーク領域６の位置へ移動することも多い。
【０００４】
自動車用途では、クロストーク領域６の存在は特に好ましくない。その理由は、後部座席の中央に座っている搭乗者７が、このクロストーク領域６に位置する場合があり、混乱した情報が示されるおそれがあるためである。また、安全性の理由から、ディスプレイ１は、搭乗者３に提示される情報をドライバ２が見れないようにしておく必要がある。従って、視域４及び５を物理的に分離すると共に、領域６のクロストークを最小にする必要がある。
【０００５】
複数の画像を形成するための従来の方法は、視聴者の左目及び右目に異なる情報が向かう直視型立体三次元ディスプレイにおいて利用されているのと同様の原理に基づくものある。ある従来の技術では、図２に示すように、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなディスプレイパネル９の前方にレンチキュラスクリーン８を配置する。このディスプレイは、２つの画像１０及び１１を発生する。現在、利用可能なＬＣＤ装置は、大きい観察角を形成するために、厚さｔが０．７ｍｍ又は１．１ｍｍのガラスを有する。このような厚さのガラスを用いた場合、図２の構成に基づくマルチビューディスプレイは得られない。例えば、ディスプレイのサブピクセルのピッチｐが０．０４２ｍｍである場合、２つの隣接するサブピクセル９ａ及び９ｂから現れる光線は、レンチキュラスクリーン８のレンズの強さに拘わらず４°の角度で分離される。このような分離角度は、マルチビューディスプレイには不十分なものである。更に、この種のディスプレイは、視域と比べて大きなクロストーク領域を形成してしまう。
【０００６】
他の従来の方法は、図３に示すようにディスプレイパネル９の前に配置した前方バリア１２を利用するものである。このバリア１２は、ディスプレイパネル９からの光を通過させる複数のスリット１３を有し、視域４及び５と、著しく大きなクロストーク領域６とが形成される。視域４及び５の寸法は、バリア１２の透過率に応じたものとなる。例えば、バリア１２の透過率がゼロに近い場合、すなわちスリット１３の幅が最小である場合、視域４及び５は約４０°の開放角θを有することになる。しかし、バリア１１の透過率を２５％にすると、視域の開放角θは約１０°にまで小さくなり、約２０°の開放角θを有する著しく大きなクロストーク領域６が形成されてしまう。従って、大きい視域４及び５を発生させるためには、バリア１２の透過率を制限する必要がある。しかし、このような構成では、高透過率のバリア１２を使用したとしても、ディスプレイパネル９から現れる光の大部分が遮蔽されてしまうので光効率が悪くなる。
【０００７】
更に他の既知の技術（図示せず）は、バックライト及びディスプレイパネルの間で配置され、複数のスリットを有する後部バリアを使用するものである。この構成によれば、スリット幅が限定されているため著しいクロストークを生じてしまう。図３のバリアの構成に関して上述したように、スリットの幅を減少させることによりクロストークを低減させることができるが、このようにするとディスプレイの光効率が悪くなってしまう。
【０００８】
垂線から例えば±３０°の角度に良好に分離された２つの視域を形成するためには、後部バリア及びディスプレイパネル間の分離度を、ディスプレイパネルのサブピクセルのピッチをｐとした場合にｐ／０．３５３６より小さくする必要がある。分離は、通常、ガラスの中間シートにより行われる。しかし、この場合、代表的なサブピクセルの寸法は約９９ｕｍであるため、２８０μｍの厚さのガラスのシートが必要になるが、現在のところこのようなシートを利用することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
つまるところ、現在既知のマルチビューディスプレイ技術は、クロストークの存在する１つ以上の比較的大きい領域６により分離された限定的な寸法の視域４及び５を提供するものに過ぎない。本発明の目的は、従来技術のディスプレイと比べて比較的大きい２つ以上の視域を形成し、クロストークが防止されるか又は比較的小さい領域に抑制されるマルチビューディスプレイを提供することにある
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点によれば、２以上の関連する視域に向かう２以上の画像を表示するよう構成したマルチビューディスプレイは、複数の結像ユニット及びこれら結像ユニットの１つとそれぞれ関連している複数のカラーフィルタであって、第１のピッチに従い第１の色順序で配置されている当該複数のカラーフィルタを有するディスプレイパネルと、カラーフィルタ材料を具える複数の色部を有するバリアであって、これら色部が、前記第１のピッチのほぼ２倍の第２のピッチに従い、逆順にすると前記第１の色順序と対応するようになる第２の色順序で配置されている当該バリアとを有し、前記バリアは、光が、前記色部の１つと前記カラーフィルタの１つとを通過した後でディスプレイパネルを出るように位置決めされており、前記バリアの色部は、前記カラーフィルタと協働して、光が選択的に第１及び第２の視域に向かうよう通過させるようになっている。
【００１１】
結像ユニットは、ピクセル若しくはサブピクセル又はこれらのグループにすることができる。第２のピッチは、第１のピッチの２倍である値から僅かに変化させて、例えば視点修正を行ったり、又は視域間の分離を改善したりすることができる。
【００１２】
色部は、カラーフィルタの色順序と逆の色順序で配置する、つまりカラーフィルタと色部とは、互いに逆の色順序で配置する。例えば、カラーフィルタは、赤色、緑色及び青色の周期的な順序に配置することができ、この場合、色部は、青色、緑色及び赤色の周期的な順序で配置する。
【００１３】
カラーバリアは、視聴者から見て結像ユニットの前方に配置し、光がバリアを通過する前にカラーフィルタを通過するようにしうる。或いは又、カラーバリアは、結像ユニットの後方に配置する後部バリアとすることができ、この場合、色部はコレステリックフィルタ材料を含むものとしうる。
【００１４】
マルチビューディスプレイは、ディスプレイパネルの結像ユニットに対してバックライト照射を行うよう構成した光源を有してもよい。この光源は、複数の発光ダイオードを有し、これら発光ダイオードのうちの少なくとも２つが、それぞれ第１及び第２の色の光を発生するようにし、バリア及びカラーフィルタにおける色による光の選択的透過を促進させることができる。或いは又、カラーバリアを結像ユニットの前方に配置する場合、結像ユニットは、発光性の装置を有するものとしうる。
【００１５】
バリアの色部及びカラーフィルタの双方又はいずれか一方は、黒色マトリクスにより互いに分離することができる。これら色部及びカラーフィルタは、ディスプレイにより発生される視域が非対称に配置されるよう整列させることができる。
【００１６】
本発明の他の観点によれば、マルチビューディスプレイと、１つ以上の視域に表示される情報に対応するオーディオ信号を出力するオーディオ出力手段とを有するディスプレイシステムが得られる。
【００１７】
この観点によるディスプレイ又はディスプレイシステムは、自動車内の視聴者に情報を表示するよう構成できる。
【００１８】
本発明の第２の観点によれば、光がバリアを通過する前にカラーフィルタを通過するようにカラーバリアを位置決めした本発明の第１の観点によるマルチビューディスプレイの製造方法は、光透過性基板上に複数の色部を設ける工程と、これら複数の色部の上に光透過性材料のシートを配置する工程と、この光透過性材料のシート上に、ディスプレイパネルの複数のカラーフィルタを設ける工程とを有する。
【００１９】
本発明の第３の観点によれば、光がカラーフィルタを通過する前に色部を通過するようにカラーバリアを位置決めした本発明の第１の観点によるマルチビューディスプレイの製造方法は、光透過性基板上に複数の色部を設ける工程と、これら複数の色部の上に、光透過性材料のシートを配置する工程と、前記光透過性材料のシート上の結像ユニットを制御する手段を設ける工程とを有する。
【００２０】
本発明の第２及び第３の観点の方法により製造されるマルチビューディスプレイにおいて、カラーバリア及び結像ユニット間の分離度は、シートの厚さにより決定される。この厚さは、液晶装置の代表的な基板の厚さより薄くすることができる。このように分離度を低減させることは、従来技術の構成と比べて本発明のディスプレイにより形成される視域の寸法を増大させるのに役立つ。
【００２１】
本発明の第４の観点によるマルチビューディスプレイは、第１のピッチで構成した複数の結像ユニットを具えるディスプレイパネルと、このディスプレイパネルを照射するよう位置決めした光源と、この光源から放出された光を集束して、前記複数の結像ユニットにおいて、光線の結像部を形成するよう構成されたレンチキュラスクリーンであって、第２のピッチで構成された複数のレンズを具える当該レンチキュラスクリーンとを有し、前記第２のピッチは、前記第１のピッチのほぼ整数倍であり、前記レンズは、互いに離間された２つの結像ユニットに結像部を形成するようになっており、隣接する結像ユニットは、互いに異なるレンズにより形成される結像部により照射されるようになっている。
【００２２】
光源は、第２のピッチにほぼ等しい第３のピッチに従い定められた位置に光線を発生するよう構成できる。これらの位置は、隣接するレンズ間の境界に整列させることができる。
【００２３】
第５の本発明の観点によるマルチビューディスプレイは、第１のピッチで構成した複数の結像ユニットを具えるディスプレイパネルと、第２のピッチに従う複数の位置に複数の光線を発生するよう構成した光源と、この光源から放出された光を集束して、前記複数の結像ユニットにおいて光線の結像部を形成するよう構成されたレンチキュラスクリーンであって、前記第２のピッチにほぼ等しい第３のピッチで構成された複数のレンズを具え、これらレンズの境界が、前記光線の発生する位置に整列している当該レンチキュラスクリーンとを有し、前記第２のピッチは、前記第１のピッチのほぼ整数倍であり、前記レンズは、互いに離間された２つの結像ユニットに結像部を形成するようになっており、隣接する結像ユニットは、互いに異なるレンズにより形成される結像部により照射されるようになっている。
【００２４】
本発明の第４又は第５の観点によるマルチビューディスプレイには、ディスプレイパネルから出力された光を拡散させる散乱体を設け、視域の寸法を更に増大させることができる。この散乱体は、所定の散乱プロファイルを有する制御散乱体にすることができる。例えば、散乱体は、周期的な構造的特徴を有する散乱表面を具えるものとしうる。
【００２５】
第４の又は第５の観点によるマルチビューディスプレイは、切り替え可能な拡散体と、前記拡散体を拡散状態と光透過状態との間で切替えるようになっているモード切り替え手段とを有し、前記拡散体は、前記光源と前記結像ユニットとの間に位置しており、それにより、この拡散体が光透過状態にある場合には、光線が前記結像ユニットに結像され、この拡散体が拡散状態にある場合には、結像ユニットにほぼ均一な照射がなされるようになっている。これにより、ディスプレイは、マルチビューを形成する第１のモード、及びシングルビューを表示する第２のモードに切り替え可能になる。
【００２６】
拡散体は、モード切り替え手段により、電界を印加し又は取り除くことによって、上記拡散状態及び透過状態間を切替えうるよう構成されている。
【００２７】
本発明の第４又は第５の観点によるマルチビューディスプレイは、ディスプレイシステム内に、１つ以上の前記視域に表示される情報に対応するオーディオ信号を出力するようになっているオーディオ出力手段と共に設けることができる。
【００２８】
本発明の第６の観点による、マルチビューディスプレイは、第１の視域に第１の画像を表示するよう構成された複数の第１の結像ユニットと、第２の視域に第２の画像を表示するよう構成された複数の第２の結像ユニットとを有し、これら第１の結像ユニット及び第２の結像ユニットが、複数の第３の結像ユニットにより分離されているディスプレイパネルと、複数の光線により前記ディスプレイパネルを照射するよう構成された照明部材とを有し、前記ディスプレイは、前記第１及び第２の画像を表示する際に前記第３の結像ユニットが使用されないようになっている。
【００２９】
このように、結像ユニットは、視域に光を向けるためのバリアとして有効に作用する。第３の結像ユニットは、第１及び第２の画像が表示される際はスイッチが切られた状態にすることができる。
【００３０】
第１、第２及び第３の複数の結像ユニットは、列に配置して結像ユニットの二次元アレイ部分を形成させることができる。複数の第１の結像ユニットは、アレイの隣接する列に配置された結像ユニットを有するものとしうる。同様に、複数の第２の結像ユニットは、ディスプレイパネルの隣接する列に配置された結像ユニットを有するものとしうる。第１、第２及び第３の複数の結像ユニットは、前記アレイにおいて、周期的な順序の列として配置できる。
【００３１】
ディスプレイパネルは、３色の原色に対応するフィルタの列からなる通常の周期的な順序とは異なる配置の複数のフィルタを有するようにしうる。例えば、フィルタは、二次元アレイに構成してもよいし、又は４色以上の原色に基づくものとしてもよいし、或いはこれらの双方とすることもできる。
【００３２】
照明部材は、光源と、前記光源及び前記ディスプレイパネル間に配置された、所定のピッチで構成された複数の光透過部分を具えるバリアとを有し、前記ディスプレイパネルが複数の光線により照射されるよう構成することができる。このマルチビューディスプレイには、選択的に光を透過する複数の光透過部分を有するバリアを設けることができ、これら光透過部分を第１のピッチで配置し、前記バリアを、前記結像ユニットから現れる光が当該バリア上に入射するように位置決めすることができる。
【００３３】
バリアを設ける場合、バリアは、当該バリアが選択的に光を透過する透過モードと、当該バリアがほぼ光透過性となり、ディスプレイパネルが均一に照射されるようにする光透過モードとの間で切替えうる、液晶セルのような切り替え可能な装置の形態にすることができる。これにより、マルチビュー及びシングルビューモードの双方でディスプレイを操作しうるようになる。代案として、又はこれに加えて、バリアは、光透過部分が第１のピッチで配置されている第１のモードと、光透過部分が第２のピッチで配置されている第２のモードとで動作しうる液晶セルのような切り替え可能な装置にすることができる。
【００３４】
ディスプレイパネルは、複数のカラーフィルタを有してもよい。カラーフィルタ及びバリアは、互いにずらして配置することができる。換言すれば、バリアは、カラーフィルタに対して斜めにすることができる。このような構成は、第１の及び第２の結像ユニットの双方又はいずれか一方の配置と、カラーフィルタの配置との不適合性を解消するのに利用することができる。
【００３５】
照明部材は、光線を発生する光源と、前記ディスプレイパネル内に前記光線を結像するレンチキュラスクリーンとを有するようにしうる。
【００３６】
前記第３の結像ユニット及び前記バリアの光透過部分は、ディスプレイパネルから出力される光が、非対称の配置の視域を形成するよう整列させる。
【００３７】
マルチビューディスプレイは、自動車において、情報を表示するよう構成できる。
【００３８】
本発明のこの観点は、マルチビューディスプレイと、１つ以上の視域に表示される情報に対応するオーディオ信号を出力するようになっているオーディオ出力手段とを有するディスプレイシステムも提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、通常のマルチビューディスプレイにより形成される視域及びクロストーク領域を示す線図である。
【図２】図２は、レンチキュラスクリーンを有する既知のマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図３】図３は、前方バリアを有する他の既知のマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図５】図５は、図４のマルチビューディスプレイのバリアの平面図である。
【図６】図６は、図４のマルチビューディスプレイの一部の拡大図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施例によるマルチビューディスプレイに使用するバリアの平面図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施例によるマルチビューディスプレイの一部の拡大図である。
【図９】図９は、視域の範囲を、図４のマルチビューディスプレイのバリアの透過率の関数として示すグラフである。
【図１０】図１０は、視域の範囲を、図４のマルチビューディスプレイに関する結像装置とバリアとの間の距離の関数として示すグラフである。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施例によるマルチビューディスプレイの一部を示す線図である。
【図１２】図１２は、本発明の第４の実施例によるマルチビューディスプレイの一部を示す線図である。
【図１３】図１３は、本発明の第５の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図１４】図１４は、図１３のディスプレイのディスプレイパネルのフィルタ層を示す線図である。
【図１５】図１５は、本発明の第６の実施例による、マルチビューディスプレイを示す線図である。
【図１６】図１６は、図１５のディスプレイを通過する光線の経路を示す線図である。
【図１７】図１７は、本発明の第７の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図１８】図１８ａ及び１８ｂは、図１６のマルチビューディスプレイにおいて、使用する通常の散乱体及び制御された散乱体の散乱プロファイルを示すグラフである。
【図１９ａ】図１９ａは、図１６のマルチビューディスプレイに使用される好適な制御された散乱体の表面を示す線図である。
【図１９ｂ】図１９ｂは、図１６のマルチビューディスプレイに使用される好適な制御された散乱体の表面を示す線図である。
【図２０】図２０は、本発明の第８の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図２１】図２１は、本発明の第９の実施例によるマルチビューディスプレイに使用するサブピクセルのアレイを示す線図である。
【図２２】図２２は、本発明の第９の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図２３】図２３は、重畳領域が開始する及び終わる角度と、図２２のマルチビューディスプレイの寸法との関係を示すグラフである。
【図２４】図２４は、本発明の第１０の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図２５】図２５は、本発明の第１１の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図２６】図２６は、図２５のマルチビューディスプレイにおける迷光の結像を示す線図である。
【図２７】図２７は、本発明の第１２の実施例によるマルチビューディスプレイに用いるサブピクセルのアレイを示す線図である。
【図２８】図２８は、本発明の第１２の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図２９】図２９は、本発明の第１３の実施例によるマルチビューディスプレイに使用するサブピクセルのアレイを示す線図である。
【図３０】図３０は、本発明の第１４の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図３１】図３１は、本発明の第１５の実施例によるマルチビューディスプレイを示す線図である。
【図３２】図３２は、第１〜１５の実施例のいずれかのマルチビューディスプレイを有するディスプレイシステムを示す線図である。
【図３３】図３３は、図３２のディスプレイシステムを具える自動車を示す線図である。
【図３４】図３４は、第１〜１５の実施例のいずれかのマルチビューディスプレイを有する他のディスプレイシステムを示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明を、図面を参照した実施例により以下に詳細に説明する。
図４を参照するに、本発明の第１実施例によるマルチビューディスプレイは、ディスプレイパネル１４及びバックライト１５を有する。本例では、ディスプレイパネル１４は、液晶材料のような電気光学活性材料の層１６を有し、この層１６は、２つの光透過性基板１７及び１８にはさまれている。この基板１７、１８は、ガラスか、プラスチック若しくは石英のような他の適切な光透過性材料から形成しうる。液晶材料を使用する場合、入射光の偏光方向を変えるための層１６の動作原理は、ツイステッドネマチック（ＴＮ）、スーパツイステッドネマチック（ＳＴＮ）、垂直配向型ネマチック（ＶＡＮ）、複屈折光学補償（ＯＣＢ）、面内切替ネマチック（ＩＰＳ）又は強誘電性作用のうちの任意のものに基づくものとすることができる。
【００４１】
ディスプレイパネル１４は、周知のようサブピクセルのアレイに分割されており、このパネル１４には、アレイを駆動させて画像を表示させるアクティブマトリクス又はパッシブマトリクス（図示せず）が設けられている。
【００４２】
縦方向にディスプレイを跨いで延在する一連の列の赤色、緑色及び青色フィルタを有するフィルタ層１９が設けられている。視聴者から見ると、これらのフィルタによりサブピクセルの色が決定されることになる。このフィルタ層１９の各フィルタは、黒色マトリクスにより隣接するフィルタから分離されている。図４及びそれ以降の図面において、赤色、緑色及び青色のフィルタは、それぞれ斜線、シェーディング及び網掛けにより示してあり、黒色マトリクスは、黒塗りで示してある。
【００４３】
このフィルタ層１９の前に、バリア２０が設けられている。このバリア２０は、基板１７上に配置されており、ガラスその他の適切な光透過性材料のシート２２によりフィルタ層１９から分離されている。
【００４４】
図５の平面図に示すバリア２０は、黒色マトリクス２２により分離された一連の列の赤色、青色及び緑色のカラーフィルタを有する。これらカラーフィルタは、フィルタ層１９で用いられているのと逆の順序になるよう配置されている。図４の構成において、フィルタ層１９は、赤色、緑色及び青色フィルタの周期の順序で配置されており、それに対し、バリア２０は、青色、緑色及び赤色フィルタの列の順序になっている。バリア２０において、フィルタの順序を逆転させるのは、異なる色の光が、ディスプレイパネルから同一角度で現れるようにするために必要なことである。フィルタ層１９及びバリア２０が、カラーフィルタを同じ順序で使用していると、赤色、緑色及び青色のサブピクセルからの光が、異なる方向に向かい、それぞれの独自の視域が形成されるおそれがある。
【００４５】
この特定の実施例では、クロストークが発生するのを回避するために、バリア２０の各列の幅ｗは、２ｐ、すなわちサブピクセルのピッチの２倍にする。必要であれば、本発明の他の実施例に関して後述するように、列の幅ｗは、それよりやや小さい幅にしてもよいし、又はやや大きな幅にしてもよい。
【００４６】
この特定例では、フィルタ層１９及びバリア２０は、各列のフィルタが、その下にあるサブピクセルの色と一致しないように構成している。しかし、フィルタ層１９及びバリア２０をこのように配置することは必要なことではない。本発明による他の構成では、フィルタ層１８及びバリア２０の複数の重なり合う部分の色を一致させることができる。
バリア２０は、ホトリソグラフ処理を用いてホトポリマ材料の列を形成し、関連する色の色素を分散させることにより製造できる。赤色、緑色及び青色の列は、フィルタ層１９の対応するカラーフィルタと同じフィルタ材料で形成できるが、このことは必要なことではない。
【００４７】
フィルタ層１９及びバリア２０において使用する赤色、緑色及び青色のフィルタは、クロストークを回避するために、各種カラーフィルタの透過スペクトルが重ならないようにする必要がある。この場合、電気光学活性材料層１６から生じる光は、フィルタ層１９及びバリア２０の色が一致する領域のみを通過しうるようになる。換言すれば、フィルタ層１９の所定色のフィルタを通過していない光は、バリア２０の同じ色のフィルタの列を通過し得ない。このことにより、図６に示すようにディスプレイから生じる光の方向が限定される。すなわち、この場合、フィルタ層１８の緑色フィルタ１９ｂ及び１９ｅを通過した光は、バリア２０の緑色の列２０ｂを通過する。しかし、この緑色の列２０ｂは、赤色及び青色のフィルタ１９ａ、１９ｃ、１９ｄ及び１９ｆから生じる光を遮蔽する。
【００４８】
バリア２０による光の選択的透過、及びそれによるクロストークの回避は、良好に規定された波長の光を発するバックライト１５を使用することで容易に行うことができる。このことは、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するバックライトを用いることにより達成できる。赤色、緑色及び青色のＬＥＤのスペクトルは、良好に分離されているため、ＬＥＤにより発生される特定の色の光を透過するが他の色を透過しないようにする１つ以上のカラーフィルタの構造が比較的簡単になる。
【００４９】
図６を再度参照するに、緑色フィルタ１９ｂから生じる光は、列２０ｂを通過し適正な視域２３が形成される。同時に、他の緑色フィルタ１９ｅからの光が、同じ列２０ｂを通過し破線で示される左の視域２４が形成される。バリア２０により、サブピクセル１９ｂ及び１９ｅから現れる光が伝播しうる方向が制限される為、視域２２及び２３間に位置する中間領域２５ではクロストークが起こらない。
【００５０】
黒色マトリクスを設けることにより、中間領域２５の寸法が大きくなり、クロストークが更に低減又は防止される。
【００５１】
図７は、赤色、緑色及び青色のフィルタ材料の一連の列を有する、黒色マトリクスのないバリア２６を示す。実際には、これらフィルタを分離する黒色マトリクスを設けることもできるが、この黒色マトリクスによるバリア２６の性能に対する影響は無視しうる程度であることに注意されたい。図８は、バリア２６のように有意な幅の黒色マトリクスを含まないフィルタ層２７と、バリア２６とを有するディスプレイにより形成される視域２３′、２４′及び中間領域２５′を示す。中間領域２５′の寸法は、バリア２６内の列２６ａの寸法により規定される。この特定例では、バリア２６は、サブピクセルのピッチｐの２倍以下の幅ｗを有する列２６ａにより構成されている。代表的なサブピクセルの寸法９９ｕｍに対して、列のピッチは、最大で１９８ｕｍになる。
【００５２】
図８には、追加的に形成される視域２８も示されている。前述した様に、この図においては、赤色フィルタ２７ｂ及び２７ｃを通過する光が、バリア２６の赤色の列２６ａを通過し左及び右の視域２３′及び２４′を形成することが示されている。しかし、赤色のサブピクセルからの光が、バリア２６の他の赤色の列を通過し他の視域を形成する場合がある。この例では、破線で表すように、赤色フィルタ２７ｂから現れる光がまた、赤色列２６ｂをも通過し追加的な視域２８を形成することが示されている。図示しないが、赤色フィルタ２７ｃを通過する光の一部も赤色の列２６ｂを通過して他の視域を形成するし、赤色フィルタ２７ａ及び２７ｄから現れる光も、赤色の列２６ａ及び２６ｂを通過し、以下同様に他の視域が形成される。このように、バリア２６の単一の列２６ａ、２６ｂを通じて複数の追加的な視域が形成されるおそれがある。
【００５３】
追加的な視域２８の形成については、第２の実施例に関連して説明するが、このような側方視域は、図４のディスプレイによっても形成されるおそれがある。
【００５４】
第１の実施例のディスプレイに関して、基板１７において垂線に対して測定した場合に、主視域２３及び２４が開始する角度
0005469126.tif 000002
及び終了する
角度
0005469126.tif 000003
は、下式により計算できる。
【００５５】
【数１】
0005469126.tif 000004
【００５６】
この式において、ｗは、単一の列２０ａ〜２０ｃの幅を表し、ｂは、フィルタ層１９の黒色マトリクスの幅であり、ｐは、サブピクセル１９ａ〜１９ｆのピッチであり、ｄは、フィルタ層１９及びバリア２０間の分離度、この例ではシート２２の厚みを表し、ｊは、列の数を示している。
【００５７】
基板１７を屈折率ｎ＝１．５のガラスから形成した場合、基板１７及び空気間の界面における屈折を経た後の実際に視域２２及び２３が開始する角度α及び終了す角度βは、以下の式により与えられる。
【数２】
0005469126.tif 000005
【００５８】
この等式における最小及び最大の関数は、完全内部屈折による複合角を回避するのに使用されるものである。
【００５９】
これらの角度α及びβは、以下のようにバリア２０及びフィルタ層１９の透過率に依存するものである。
【数３】
0005469126.tif 000006
この式において、定数６は、各カラーフィルタの透過率が約１／３であり、列２０ａ〜２０ｃの幅ｗが、サブピクセル１９ａ〜１９ｆのピッチｐの２倍であるために含まれているものである。
【００６０】
図９は、ｄ＝０．７ｍｍ、ｐ＝０．１ｍｍ及びｂ＝０．０２５ｍｍとした実施例における角度α、βと、フィルタ層１９及びバリア２０の透過率との関係を表している。この例では、透過率が約０．１８未満である場合、２対の視域２３及び２４並びに視域２８及び２９が形成される。第１の視域２３と第３の視域２８とは同じ情報を含んでいる。同様に、第２の視域２４及び第４の視域２９にも同一の情報が示されている。これら視域２３、２４、２８及び２９は重なっていないため、クロストークの発生が防止されている。
【００６１】
視域２３、２４、２８及び２９の寸法は、フィルタ層１９及びバリア２０間の分離度ｄに依存するため、分離度ｄが小さいディスプレイによれば比較的大きい視域が形成される。図１０は、列幅ｗをサブピクセルのピッチｐの２倍にして、残りのパラメータを変化させなかった構成における角度α、βと、分離度ｄとの関係を示す。分離度ｄを１ｍｍとした場合、参照符号２３、２４、２８、２８′２９及び２９′で示される６つの視域が形成され、これら符号の各々は、各視域の始まり及び終わりの角度、すなわち角度α及びβを示している。分離度ｄが、例えば０．３５〜０．７ｍｍの範囲内にある場合、４つの視域２３、２４、２８及び２９が形成される。分離度ｄが、０．３５ｍｍ未満の場合、ディスプレイは２つの視域２３、２４のみを形成する。このように分離度が最も低い範囲では、視域の数が少なくなるが、限定された数の視域しか必要としない自動車用途に用いるディスプレイに対しては、このような構成が最も有用な場合もある。
【００６２】
サブピクセルのピッチｐを所定の比率に減少させた場合、換言すれば、解像度を増加させた場合でも、分離度ｄ、黒色マトリクスの幅ｂ及び列幅ｗを同じ比率で変化させれば、視域２３及び２４の寸法をそのまま維持できる。従って、より小さなサブピクセル、例えばピッチｐが４２ｕｍのサブピクセルを使用する場合でも、シート２２の厚さｄを下式で得られる値まで対応して減少させれば、視域２３及び２４の寸法を維持できる。
ｄ＝０．０４２／０．１×０．３５≒０．１５０ｍｍ  （５）
【００６３】
再度図７及び８を参照するに、バリア２６及びフィルタ層２７が黒色マトリクスを有していない構成の場合、又は黒色マトリクスの寸法がディスプレイの性能に与える影響を無視しうる程度のものである場合、視域２３及び２４の開放角θは、以下の式により得られる。
【数４】
0005469126.tif 000007
【００６４】
従って、少なくとも２０°の開放角θを有する２つの視域を得るために必要な分離度ｄは以下のようになる。
ｄ＜ｐ／０．０７８１  （７)
【００６５】
サブピクセルのピッチｐを４２μｍとする構成については、分離度ｄは０．５３８ｍｍ以下になる。
【００６６】
上述したように、既知のＬＣＤにおける基板１７の厚さは、０．７ｍｍ又は１．１ｍｍである。所望の視域を得るためには、電気光学活性材料層１６及びバリア２０間に配置するシート２２を比較的薄肉にする必要がある。好適な構造体は、以下のように得られる。
【００６７】
図４を参照するに、基板１７上へカラーフィルタ材料と、必要であれば黒色マトリクスとを堆積させることによりバリア２０を形成する。このことは、フィルタ材料をホトポリマとする場合、ホトリソグラフ法を使用してカラーフィルタ材料の列を形成することで達成できる。基板１７は、ＬＣＤにおいて用いられる厚さ０．７ｍｍ又は１．１ｍｍの通常の基板とすることができる。その後、このバリア２０の上部に、ガラス、石英又は光透過性プラスチックのような透明材料の薄肉シート２２を配置する。この例では、シート２２の厚さを約１５０μｍにする。その後、このシート２２上にフィルタ層１９を形成する。このフィルタ層１９は、バリア２０を形成するのに使用したのと同様のホトリソグラフ法を使用して形成できる。必要に応じて、このフィルタ層１９に黒色マトリクスを設けることができる。
【００６８】
図１１は、本発明の第３の実施例を示す。この例では、第１及び第２の実施例のようにフィルタ層１８の前方にバリア２０を配置する代わりに、バックライト１５と電気光学活性材料層１６との間にバリア２０を位置させる。このようなバリア２０は、上述したように、カラーフィルタ材料と必要であれば黒色マトリクスとを基板１８上へ堆積させることにより形成する。基板１８は、ＬＣＤにおいて用いられる通常の基板にすることができる。このバリア２０の上部に、透明材料の薄肉シート２２ａを配置する。その後この薄肉シート２２ａ上に、電気光学活性材料層１６を動作させる為の、参照符号１６ａで一般に示される手段例えば電極及びＴＦＴのアレイを設ける。
【００６９】
バリア２０の存在により、電気光学活性材料層１６に入射する光は、所定の予め定めた方向においてのみサブピクセルを通過しうるようになる。図１１は、列２０ａ及びフィルタ１９ｂの色が一致する場合に、光が、１つの列２０ａと、２つのフィルタ１９ｂとを通過することを表している。これにより２つの視域２３及び２４が形成され、これらの中間領域２５においてはクロストークが存在しなくなる。
【００７０】
この特定例では、バリア２０の列をコレステリックフィルタにするのが有利である。
コレステリックフィルタは光反射特性を有するため、ディスプレイの光効率を向上させることができる。その理由は、各列２０ａにより遮蔽された光が、バックライト１５の方に反射され再利用しうるようになるためである。
【００７１】
視域の始まり及び終わりの角度α及びβと、バリア２０及びフィルタ層１９間の分離度ｄや、列２０ａの幅ｗや、サブピクセルのピッチｐや、黒色マトリクスの幅ｂとの関係は、第１及び第２の実施例に関して上述したとおりである。
【００７２】
上記各例で得られる視域２３及び２４の配置は対称になっている。但し、用途によっては、視域２３及び２４を非対称に配置するのが好ましい場合もある。例えば、自動車用途では、ディスプレイを運転者の方へ回すのが好ましい場合がある。このことは、バリア２０の列２０ａ〜２０ｃと、これら列と色が一致するフィルタ層１９のフィルタ１９ａ〜１９ｆとが適切に配置されるようにディスプレイを構成することにより達成できる。この非対称の構成は、任意の前述した例に基づくものとしうる。図１２は、本発明の第４の実施例によるマルチビューディスプレイのフィルタ層１９及びバリア２０を示しており、この例では、視域２３及び２４が上述したような非対称の配置になるよう構成されている。
【００７３】
図１３は、２つの視域を提供するよう構成された本発明の第５の実施例によるマルチビューディスプレイを示す。このディスプレイは、バックライト１５と、ディスプレイパネル１４と、レンチキュラスクリーン３０とを有する。バックライト１５は、平行光が出力されるよう構成されている。しかし、他の実施例では、バックライトは、その代わりに光線を放出するよう構成できる。
【００７４】
レンチキュラスクリーン３０は、バックライト１５及びディスプレイパネル１４間に配置されており、バックライト１５からの光を集束させ、それによりディスプレイパネル１４が、複数の光線により照射されるようなっている。レンチキュラスクリーン３０のレンズのピッチＰは、サブピクセルのピッチｐの２倍である。この特定例において、サブピクセルのピッチｐは０．１５ｍｍであり、レンチキュラスクリーン３０のレンズのピッチＰは０．３ｍｍである。このレンチキュラスクリーン３０を電気光学活性材料層１６から分離する基板１８の厚ｔは、０．７ｍｍである。
【００７５】
ディスプレイパネル１４に使用されるフィルタ層３１を図１４の平面図に示す。この図には、下方に存在するサブピクセルの４つの列３２ａ〜３２ｄの位置も示されている。フィルタ層３１は、ディスプレイの使用時に、フィルタが一連の横方向の行として配置されるよう構成されている。サブピクセルの列を交互に用いてそれぞれ表示を行わしめ、サブピクセルの列３２ａ及び３２ｃが第１の視域２３に情報を表示し、サブピクセルの列３２ｂ及び３２ｄが第２の視域２４に情報を表示するようにする。
【００７６】
図１３は、レンチキュラスクリーン３０の１つのレンズ３０ａを通過する光線を示している。レンズ３０ａは、サブピクセル上へ光線を結像し、一方のサブピクセルの列３２ａを通過する光線が、第１の視域２３に向かい、他方のサブピクセルの列３２ｆを通過する光線が、第２の視域２４に向かうようにする。サブピクセルの列３２ａに隣接するサブピクセルの列３２ｂは、破線で示すようにレンズ３０ｂにより結像される光により照射される。サブピクセルの列３２ｂに隣接する次のサブピクセルの列３２ｃは、レンズ３０ｃにより結像された光により照射される。このようにして、隣接するサブピクセルの列３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｆは、レンチキュラスクリーン３０の異なるレンズ３０ａ、３０ｂ及び３０ｃを通過した光により照射される。サブピクセルの列３２ａ及びその隣接するサブピクセルの列３２ｂを通過する光は、それぞれ異なる方向、すなわちこれらサブピクセルの列３２ａ及び３２ｂにより表示される情報が見られる視域２３及び２４にに伝播される。
【００７７】
図１３のマルチビューディスプレイも、複数のクロストーク領域２５、３３及び３４を形成する。視域２３及び２４間に位置する１つのクロストーク領域２５は、限定されたスポット寸法ｓの光がディスプレイパネル１４を通過することにより生じるものである。
【００７８】
クロストーク領域３３、３４は、視域２３、２４の外側エッジで形成され、迷光により生ずる。視域２４と隣接するクロストーク領域３４では、視聴者が、他方の視域２３に情報を表示するためのサブピクセル３２を通過した光を認識してしまうおそれがある。
このことは、図１３において、点線で示されており、レンズ３０ａからの光が、サブピクセル３２ｆと隣接するサブピクセル３２ｇを通過していることが分かる。この迷光は、第２の視域２４に向かう。このサブピクセル３２ｇは、第１の視域２３に対して情報を表示するためのものである。従って、クロストーク領域３４において、この迷光が、第１の視域２３のための情報を表示することになる。同様に、クロストーク領域３３では、図１３の他の点線で示すように、視域２３で見ることができる情報と共に、視域２４に情報を表示する為のサブピクセル３２を通過した光が見られることになる。
【００７９】
視域２３及び２４の寸法は、バックライト１５及びレンチキュラスクリーン３０により形成される光線の開放角に依存するため、比較的小さな開放角を有する光線によれば、減少された寸法の視域２３及び２４が形成される。また、クロストーク領域２５、３３及び３４の寸法は、光線の幅により決定される。視域２３及び２４とクロストーク領域２５とを含む最大使用可能視角ｆは、基板１７及び１８の厚さｔと、サブピクセルのピッチｐとにより決定される。基板１７及び１８の厚さｔを０．７ｍｍとし、ピクセルを図１３に示すように配置した構成では、最大使用可能視角ｆは７２°になる。光線の幅を１００μｍとした場合、クロストーク領域２５の開放角θは２４°であり、各視域２３及び２３の開放角θは２４°である。但し、光線及びレンチキュラスクリーン３０の寸法を適切に選択することにより、３０°の開放角θを有する視域２３及び２４を得ることができる。
【００８０】
図１３のディスプレイにより形成される視域２３及び２４は、従来技術によるディスプレイと比べて比較的大きいものであるが、明らかなクロストーク領域２５、３３及び３４も形成されてしまう。図１５に示される第６の実施例によるマルチビューディスプレイでは、ディスプレイ上に示される情報が領域２５、３３及び３４で見られないようにすることでクロストークを回避しようとしている。
【００８１】
図１５に示されるディスプレイにおいて、バックライト３５は、例えば、複数の光源を適切に構成することにより、又はマスクを使用することにより、或いはこれらの双方を行うことにより光線を発生するよう構成されている。光線は、サブピクセルのピッチｐの約２倍のピッチｌを有する。レンチキュラスクリーン３０は、バックライト３５及びディスプレイパネル１４間に配置されている。図面の簡単化のために、電気光学活性材料層１６は図示していない。この図において、サブピクセル３２の位置は、フィルタ層３１の対応するフィルタの位置により示されている。
【００８２】
図１５に示されるようなレンズ３０ａ及び３０ｂと光線との配置によれば、図１３の構成において、レンズにより結像される限定されたスポット寸法ｓの光により生じる問題が発生しなくなる。従って、中央のクロストーク領域２５は形成されない。
【００８３】
レンチキュラスクリーン３０のピッチＰは、バックライト３５により生ずる光線のピッチｌにほぼ等しくなっている。レンズは、光線の間に位置されており、適切な強さで光線をサブピクセルに集束させるよう構成されている。サブピクセル上へ結像される際の光線の幅は、サブピクセルのピッチｐより小さくして、隣接するサブピクセルが不所望に照射されるのを防止し、それにより視域２３、２４の端部にクロストーク領域が形成されるのを防止するのが好ましい。
【００８４】
図１４のディスプレイの場合と同様に、隣接するサブピクセルは、レンチキュラスクリーン３０の異なるレンズにより結像された光により照射され、これらの光は、視域２３及び２４に対応する異なる方向に伝播され、これら視域において、関連するサブピクセルが情報を表示するようになる。
【００８５】
基板１７及び１８が、０．７ｍｍの厚さのガラスを有する場合、マルチビューディスプレイは、３０°の視角θを有する視域２３及び２４を形成する。これら視域２３及び２４は、クロストークのない中間領域２５により分離されている。図１６は、２つのサブピクセルのそれぞれから情報が表示されるように図１５のディスプレイを通る光線の経路を示す。左上の陰をつけた領域が、視域２４に情報を表示する光線に対応しており、右上の陰をつけた領域が、視域２３に情報を表示する同等の光線に対応している。
【００８６】
図１５のマルチビューディスプレイにおいて、各光線は、レンチキュラスクリーン３０のレンズの隣のサブピクセル上に集束する。このような集束は、当該レンズにより行われるものである。例えば、レンズ３０ａにより集束された光線は、サブピクセル３２ａに結像され、レンズ３０ｂにより集束された光線は、サブピクセル３２ｂ上へ結像される。このようにサブピクセル３２ａ、３２ｂ及びレンズ３０ａ、３０ｂを互いに対応させることは必須の事項ではない。各レンズ３０ａ及び３０ｂが、当該レンズに隣接しないサブピクセル上に光線を集束させるような他の構成も使用できる。このような構成においては、情報が見えない中間領域２５の寸法が、図１５のマルチビューディスプレイにより形成されるものより大きくなる。
【００８７】
ディスプレイパネル１４が、視聴者及びマルチビューディスプレイ間の距離と比べて、大きなスクリーン領域を提供するものであれば、ディスプレイを構成する際に「視点修正」を行わなければならない場合がある。レンチキュラスクリーン３０のピッチＰ及び光線のピッチｌが、サブピクセルのピッチｐの２倍である場合、視聴者は、表示された画像の全体を単一の位置から見れない場合がある。視点修正は、サブピクセルのピッチｐの２倍を超える大きさであるピッチＰ及びｌをそれぞれ有するレンチキュラスクリーン３０及び光線を用いて行うことができる。レンチキュラスクリーン及び光線のピッチＰ及びｌに対して必要な調整量は、１％未満、すなわち０．０２ｐ未満である。例えば、約０．００２ｐの修正で充分な場合もある。このような構成により、視聴者が、ディスプレイ全体を観察しうるようになる。この視点修正の原理は、光線及びレンチキュラスクリーン３０に対して適切なピッチｌ及びＰを選択することにより、所望の寸法の視域２３及び２４を形成するために使用できる。
【００８８】
視域の寸法を更に改善するための他の技術を、図１７を参照して説明する。図１７は、本発明の第７の実施例によるデュアルビューディスプレイを示す。図１５と同様に、電気光学活性材料層１６は図示していない。
【００８９】
図１５のデュアルビューディスプレイにおいて、情報が見えない中間領域２５は、第１及び第２の視域２３及び２４間に形成されている。第１及び第２の視域２３及び２４は、図１７に示すように、ディスプレイパネル１４の前方に配置した専用の散乱体３６を用いて大きくすることができる。これにより、中間領域２５にも可視情報を提示しうるようになる。この特徴を、光線及びレンチキュラスクリーン３０のピッチｌ、Ｐを最適化することに代えて、又はそれに加えて使用し、視域２３及び２４の寸法を所望のものとすることができる。
【００９０】
クロストークを回避するために、散乱体３６は、中間領域２５の開放角θ以下の限定された角度範囲に入射光を散乱するようにする必要がある。換言すれば、散乱プロファイルを比較的狭くする必要がある。図１８ａは、通常の散乱プロファイルを示している。通常の散乱体では、この散乱プロファイルの「肩部」３７に示されるように、かなりの部分の光が広い角度にわたり散乱される。これと対照的に、散乱体３６は、図１７ｂに示すような散乱プロファイルを有し、光は、比較的限定された角度範囲に散乱される。
【００９１】
散乱体３６は、限定された範囲の散乱角が得られるように構成した多数のファセットを有する粗面から形成できる。好適に構造化した散乱面３８の例を図１９ａに示す。図１８ｂは、他の構造化した散乱面３９の例を示す。構造化した散乱面が、図示するような球面状素子３９ａ、３９ｂ等を有するようにする必要はない。しかし、どのような構造体も、例えば１０〜５０ｕｍの寸法を有するサブピクセルのピッチｐより小さな寸法にする必要がある。
【００９２】
図２０に示される本発明の第８の実施例において、マルチビューディスプレイは、デュアルビューモードとシングルビューモードとを切替えうるよう構成されている。デュアルビューモードで作動されると、各視聴者は、半分までのサブピクセルしか見ることができない。シングルビューモードにおいては、視聴者は、全てのサブピクセルを見ることができる、換言すれば、同じ情報が各視聴者に示されるようになる。
【００９３】
図２０のディスプレイにおいては、レンチキュラスクリーン３０と電気光学活性材料層１６（図示せず）との間に拡散体４０が配置されている。この拡散体４０は、電界を印加することにより光透過特性が変化する材料を用いて形成されている。例えば、拡散体４０は、電界が印加された場合には透明になるが、電界が存在しないと拡散性になるポリマ分散液晶（ＰＤＬＣ）を用いて形成できる。拡散体４０に用いる他の好適な材料は、通常は透明だが電圧が印加されると拡散性になる液晶ゲルである。
【００９４】
拡散体４０は、電界を印加することにより少なくとも２つの状態間で切替えることができる。電界は、電圧源４１により供給し、スイッチ４２を使用して制御する。第１の状態において、拡散体４０は透明である為、サブピクセルはバックライト３５から発生した光線により照射される。ディスプレイは、第６の実施例に関して説明したようにして複数の視域を発生する。拡散体４０が第２の状態に切替えられると、拡散体が、バックライト３６から発生した光線を拡散する為、サブピクセルは均一に照射されるようになる。ディスプレイは、シングルビューを発生し、視聴者は、第１視域２３、第２視域、又は中間領域２５のいずれの位置に存在するかに拘わらず全てのサブピクセルから表示される情報を認識しうるになる。
【００９５】
従来の構成に関して説明したように、クロストークが発生する問題や、視域の寸法が限定される問題の一部は、バリア及びディスプレイパネル間の分離度ｄに対してサブピクセルのピッチｐが小さいことにより生ずるものである。この分離度ｄは、バリア及びディスプレイパネル間に配置されるガラス又は類似の材料のシート厚ｔに応じたものとなる。この問題は、本発明の第９の実施例により解決される。
【００９６】
通常のマルチビューディスプレイでは、ディスプレイパネルにおける隣接する列のサブピクセルは、それぞれ異なる視域に向かう情報を提示する。例えば、既知のデュアルビューディスプレイにおいて、図１４に示されるようなフィルタ層３１及びその下にあるサブピクセル３２を使用する場合、サブピクセル３２ａの第１の列は、第１の視域に情報を表示し、それに対しサブピクセル３２ｂの第２の列は、第２の視域に情報を表示し、その他以下同様に情報の表示が行われる。以下に記載する複数の例は、この通常の技術を使用しないものである。
【００９７】
図２１は、図２２に示す本発明の第９の実施例によるマルチビューディスプレイに用いる、列３２ａ〜列３２ｄ等に配置されるサブピクセルのアレイの一部を示す。
【００９８】
図２１において、サブピクセルは、それぞれ第１視域２３に情報を表示するか、又は第２視域２４に情報を表示するかに拘わらず「Ａ」又は「Ｂ」の参照符号が付されている。
サブピクセル３２ａ、３２ｂの列「Ａ」及びサブピクセル３２ｄ、３２ｅの列「Ｂ」は、サブピクセル３２ｃ、３２ｆの中間列により分離されており、これらの中間列は、情報が視域２３、２４に表示されている間、スイッチオフの状態、すなわち「暗い」状態に維持される。
【００９９】
この特定例では、隣接する列のサブピクセルは、所定の視域に情報を提示するために使用される。列３２ａ及び３２ｂのサブピクセルは、第１の視域２３に情報を提示するようになっており、それに対し、列３２ｄ及び３２ｅのサブピクセルは、第２の視域２３に情報を表示するようになっている。
【０１００】
図２２のディスプレイにおいては、バックライト１５及びディスプレイパネル１４間に、スリット４４を有する後部バリア４３が配置されている。スリット４４は、暗ピクセルの中間列３２ｃ、３２ｆに整列しており、その幅ｗは、サブピクセルのピッチｐに等しい。
【０１０１】
このようにすると、光が「Ａ」及び「Ｂ」のサブピクセルである列３２ａ、３２ｂ、３２ｄ及び３２ｅのみを通過しうるようになるので、サブピクセルのアレイが、第２のバリアとして作用するようになる。中間列３２ｃ及び３２ｆが存在することにより、視域２３及び２４間の領域２５におけるクロストークが防止される。
【０１０２】
この特定例では、スリット４４の幅ｗは、サブピクセル３２のピッチｐと一致している。しかし、スリット４４の幅ｗをサブピクセルのピッチｐより小さくした他の構成でもクロストークを防止できる。視域２３、２４の開放角は、スリット４３の幅ｗ、バリア４２とサブピクセル３２との間の分離度ｄ及び各スリット４４に関連する視域の数に依存する。但し、バリアが、サブピクセルのピッチｐより大きい幅ｗのスリットを有する場合には、得られる視域２３及び２４が重なり、クロストークが生じてしまう。
【０１０３】
サブピクセルの列３２ｇ及び３２ｈにより表示される情報が見える視域２３′の構成を、破線により図２２に示す。この視域２３′内には、サブピクセル列３２ｇ及び３２ｈの一方のみからの情報が見える領域が存在する。これら領域を、それぞれ参照符号２３´ａ及び２３´ｂにより示す。これら領域の間には、重畳領域２３´ｃが存在しており、この領域では、サブピクセルの列３２ｇ及び３２ｈの双方により表示される情報が同時に見られる。
【０１０４】
２つの隣接するサブピクセルの列３２ａ及び３２ｂ並びに３２ｄ及び３２ｅをそれぞれ視域２３及び２４に情報を提示するために使用し、スリット４４の幅ｗは、サブピクセルのピッチｐに等しくしたこの特定例では、上述した重畳領域２３´ｃの範囲を、以下のようにして計算できる。重畳領域２３´ｃの開始する及び終わる角度が、それぞれα及びβで示される。但し、基板１８と空気との間の界面で屈折する前における、重畳領域が開始する角度及び終わる角度は、以下の式により与えられる。
【数５】
0005469126.tif 000008
【０１０５】
図２３は、角度α及びβを、ｐ／ｄの関数として示すグラフである。サブピクセルのピッチｐが０．０９９ｍｍであり、分離度ｄが０．７ｍｍであるディスプレイにおいては、αは１２°であり、βは２４°である。従って、重畳領域２３´ｃの開放角θは、１２°になる。
【０１０６】
重畳ゾーン２３´ｃの開放角を増やすために、任意的に複数の方法を使用できる。例えば、本発明の第１０の実施例では、図２４に示すように、ディスプレイパネル１４の前方に拡散体４５を配置することができる。拡散体４５が、例えば１０°の角度広がりを有するものであると、重畳領域２３´ｃの寸法は、限定的なクロストーク領域が形成され、垂直方向の解像度が損なわれれ、ディスプレイパネル１４の昼光下におけるコントラストが減少するという代償を払って向上することになる。しかし、水平方向においてのみ散乱する拡散体４５を設ければ、垂直方向における解像度の損失を低減させるか、又は完全に防止できる。更に、特定方向にのみ光を散乱させる拡散体４５、例えばＭａｄｉｃｏ社製のＬｕｍｉｓｔｙ（登録商標）箔を使用することもできる。この種の拡散体は、垂線に対して±１５°の入射角を有する光に対しては透明であるが、この範囲の外側の入射角を有する光を散乱する。この種の拡散体３５を使用することにより、通常の拡散体を用いる場合よりクロストークがより少なくなり、ディスプレイパネル１４の昼光下でのコントラストの減少がより小さくなる。いずれにせよ、任意の種類の拡散体４５により重畳領域２３´ｃが拡大される。加えて、所定の画像を表示するのにアレイの１／３のサブピクセルしか使用されないことにより生じる表示画像のサブピクセレーションが、拡散体４５を設けることにより視聴者に分かりにくくなる。
【０１０７】
視域２３、２４及び重畳ゾーン２３´ｃの寸法は、バリア４３及びサブピクセル３２間の分離度ｄを減らす、例えば基板１８の厚さを薄くすることによっても増大させることができる。
【０１０８】
同様の結果は、電気光学活性材料層（図示せず）に対してより近い位置で光線を有効に発生させることにより達成できる。この考え方は、図２５に示す本発明の第１１の実施例によるマルチビューディスプレイに適用されている。
【０１０９】
本例では、光線を発生するよう構成したバックライト３５と、サブピクセル３２との間にレンチキュラスクリーン４６が配置されている。このレンチキュラスクリーン４６は、サブピクセルから距離ｃの位置に光線を結像する。このレンチキュラスクリーン４６のピッチＰは、バックライト３５により形成される光線のピッチｌに等しい。レンチキュラスクリーン４６は、そのレンズが光線と整列するように配置されている。この例において、サブピクセル３２は、図２１に示すように動作する為、「Ａ」のサブピクセルの列３２ａ、３２ｂと、「Ｂ」のサブピクセルの列３２ｄ、３２ｅと、暗サブピクセルの列３２ｃ、３２ｆとの配列は、６つのサブピクセルの周期になっている。このため、レンチキュラスクリーン４６のピッチは、サブピクセルのピッチｐの６倍となる。
【０１１０】
この特定例では、暗サブピクセルの列３２ｃ、３２ｆは、バックライト３５により発生される光線と整列しているが、このように暗サブピクセルの列３２ｃ、３２ｆを光線と整列させる必要はない。マルチビューディスプレイを、中間領域２５におけるクロストークが解消されるよう構成するには、光線の幅を、サブピクセルのピッチｐと同じかそれより小さくする必要がある。
【０１１１】
レンズのピッチＰがサブピクセルのピッチｐの６倍であるので、ｃの最大値は基板１８の厚さの５／１１になる。これにより、ｐ／ｄの比率が５／１１に減少する。サブピクセルのピッチｐが０．０９９ｍｍの場合に、有効なｐ／ｄ比率は０．０６４である。このような構成によれば、αが２６°でβが５２°の、換言すると２６°の開放角θの重畳ゾーン２３´ｃが得られる。これは、図２２のマルチビューディスプレイにより達成される１２°の開放角よりも有利なものである。
【０１１２】
理想的には、バックライト３５により形成される光線の開放角を、所定の光線からの光が、整列するレンズを通過するようなものになる。この条件を満足すれば、例えば、バックライト３５ｂにおいて生じる光線からの光は、レンズ４６ｂだけを通過し、隣接するレンズ４６ａ及び４６ｃは通過しないようになる。従って、薄肉のマルチビューディスプレイを得るためには、光線の開放角を小さくする必要がある。実際には、開放角は、単一のレンズ４６ａのピッチより大きくすることができる。このようにすると、バックライト３５ａにおける光線からの光は、隣接するレンズ４６ｂを通過し、他の不所望な光線が発生することになる。
【０１１３】
開放角が大きい光線により生じる問題は、バックライト３５とレンチキュラスクリーン４６との間の距離ｅを、これらレンズ４６ａ〜４６ｄが正の整数倍の拡大率を生ずるように構成することで防止しうる。このような結像の例は、図２５のマルチビューディスプレイを表す図２６に示されており、この図２６において、バックライト３５及びレンチキュラスクリーン４６間の距離ｅは、レンズ４６ａ〜４６ｄの拡大率が１に等しくなる距離になっている。これにより、３５ｄの光線からの光は、隣接するレンズ４６ｃに入り、３５ｂの光線からの光と同じ位置で結像される。
換言すれば、迷光は、レンズ４６ｂと、３５ｂからの光線と、この特定例では上方に存在する暗サブピクセルの列３２ｇとが整列する位置において、サブピクセル３２から距離ｃの位置に結像する。
【０１１４】
サブピクセルのアレイが図２１に従って動作する場合には、所定の表示を行うのにサブピクセルの１／３しか利用されず、上述したように視聴者が表示画像のサブピクセリゼーションを感知するおそれがある。更にまた、この構成は、一連の列の赤色、緑色及び青色として配置されている通常のフィルタレイアウトに対する互換性がない。その理由は、重畳領域２３´ｃ内では、３つの利用可能な原色のうちの２つしか見えないためである。
【０１１５】
この問題は、このカラーフィルタ層４７用の特別なレイアウトを用いることで解決できる。例えば、フィルタ層４７のフィルタを、垂直な列でなく複数の水平な行として、又は二次元アレイのカラーフィルタとして構成することができる。いずれの構成においても、単一の列３２ａにおける異なるサブピクセルからの光が、異なるカラーフィルタを通過しうるようになるため、重畳ゾーン２３´ｃにおける可視情報は、利用可能な全ての原色を含むようになる。他の方法は、原色の数が異なるフィルタ層４７を使用することである。例えば、フィルタ層４７を、赤色、緑色、青色及び黄色の一連のフィルタの列として構成すれば、フィルタ層とサブピクセルの配置との間の非互換性が解消される。
【０１１６】
図２２に示されるようなバリアを有する実施例では、バリア４３に対してある角度でフィルタ層４７を配置することが他の可能な解決方法となるが、この場合、ある程度のクロストークが発生するおそれがある。例えば、フィルタ層４７及びバリア４３は、これらフィルタ層４７及びバリア４３の双方又は一方をサブピクセルのアレイに対してある角度で配置することにより、これらの間の角度が１／３のタンジェント、すなわち約１８．４°になるように構成できる。
【０１１７】
上述した説明では、スリット４４から現れる光線が、６ｐ以下、すなわち図２１に示される配置のサブピクセルの１周期以内の開放角を有するものとしている。実際には、光の角度広がりはより大きくすることができるが、このようにすると視域２３及び２４が重複することになる。例えば、図２２は、サブピクセル３２ｉ、３２ｊを通過する２つの光線を、鎖線により示している。このことにより、視域２３に示される情報が複製された他の視域（図示せず）が発生する。
【０１１８】
図２７は、本発明の第１２の実施例によるマルチビューディスプレイに用いる他の配置のサブピクセルを示す。ここで、列３２ａは、第１の視域２３に情報を提示するために用いられ、列３２ｃは、第２の視域２４に情報を表示するために用いられる。列３２ａのような「Ａ」サブピクセルと、列３２ｃのような「Ｂ」サブピクセルとの間に配置されている列３２ｂ及び３２ｄは、マルチビューディスプレイの使用時にスイッチを切られた状態に維持される。この構成は、サブピクセルのピッチｐに等しい有効ピッチを有し、暗サブピクセル３２ｂ、３２ｄの存在により、クロストークを抑制するよう作用する。
【０１１９】
図２８は、図２７により動作するサブピクセルアレイを有するマルチビューディスプレイを示す。この特定例において、スリット４３の幅ｗは、サブピクセルのピッチｐに等しい。マルチビューディスプレイは、２つの視域２３及び２４と、クロストークのない中間領域２５とを形成する。
【０１２０】
図２８のマルチビューディスプレイは、クロストークを低減し、又は防止するが、所定の画像を表示するのに各４つのサブピクセル３２のうちの１つしか使用されないので、ディスプレイパネル１４の解像度が低くなる。更に、サブピクセルのアレイの交互の列３２ｂ及び３２ｄが、スイッチを切られた状態にあるため、マルチビューディスプレイの光効率も低くなる。
【０１２１】
図２９は、本発明の第１３の実施例によるマルチビューディスプレイに用いるサブピクセルのアレイを示す。この構成では、サブピクセルの３つの隣接列３２ａ、３２ｂ及び３２ｃは、第１の視域に情報を提示するために用いられ、３つの列３２ｅ、３２ｆ及び３２ｇは、第２の視域に情報を表示するのに用いられる。マルチビューディスプレイの使用中スイッチを切られた状態に維持される中間列３２ｄ、３２ｈが設けられている。このような実施例では、各８つのサブピクセルのうち３つが、所定の視域に情報を表示するのに用いられる。従って、この実施例は、第９〜１２の実施例と比較してより大きな光効率を有し、また、赤色、緑色及び青色の通常のカラーフィルタの配置を使用しうるようになる。しかし、この実施例、及び所定の視域を提供するのに３つより多い隣接する列のピクセルを使用する他の実施例では、特定の視域を提供するために用いられる列の間の間隔ｉが比較的大きくなる。この特定例では、間隔ｉは、列３２ｃ及び３２ｉ間にある。このように間隔ｉが増大することにより、視覚アーチファクトが生ずるおそれがある。
【０１２２】
上述した第９〜１３の実施例においては、サブピクセルがバリアとして有効に作用することにより光が選択されたサブピクセルを通過するようになり、クロストークが防止され、視域２３及び２４の寸法が増大し、或いはこれらの双方が可能になる。図２１、図２７及び図２９の構成は、個々のサブピクセルの列３２ａ〜３２ｈがどのように使用されるのか、すなわち所定のサブピクセルの列３２ａ〜３２ｈがスイッチオンの状態にあるのか又はオフの状態にあるのか、そしてスイッチオンの状態にある場合には、どの情報が表示されるようになっているのか、という点で相違している。従って、単一のマルチビューディスプレイは、後部バリア４３に対応する修正を行ったサブピクセルのアレイを動作させることにより、上記２以上の構成に従い動作モードを切替えうるよう、又は１以上画像のマルチビューモードとシングルビューモードとの間で切替えうるよう構成できる。
【０１２３】
この点について、後部バリア４３を、液晶セル又は他の光遮断型装置のような切り替え可能なバリアにより置き換えて、それによりマルチビュー及びシングルビューモードを切替えうるディスプレイを提供しうる。このようなディスプレイは、上述したようなバリアを液晶セル４８の形態で有する。この液晶セル４８は、バリア４３と同様に作用する第１の状態に切替えることができる。この液晶セル４８のピクセル又はサブピクセルは、第９の実施例におけるバリア４３の不透明部分及びスリット４４に相当する光透過部及び暗部（縦線により示す）を形成するよう動作する。この状態において、ディスプレイは、上述したように複数の視域２３、２４を形成する。液晶セル４８は、第２の状態に切替えられると、殆ど又は完全に透明になる。この場合、ディスプレイは、ディスプレイパネル１４の全てのサブピクセル３２を照射できるシングルビューを表示するのに用いることができる。
【０１２４】
必要であれば、６列の周期を有する構成のサブピクセルに関して前述したように、液晶セル４８及びフィルタ層４７は互いにある角度で配置することができる。
【０１２５】
ディスプレイは、液晶セル４８が第１の状態にある場合に形成される光透過部及び暗部の配置を、当該セル４８を適切に動作させることにより変えうるよう構成できる。
例えば、図３０のディスプレイは、図２１に示される６つのサブピクセルの周期を有するサブピクセル３２の配置を使用している。ディスプレイは、サブピクセル３２を動作させて図２９に示されるような８つのサブピクセルの周期を有する配置を用いるよう再構成できるし、またセル４８を動作させて適切な周期を有するバリアが得られるよう再構成できる。この場合、セル４８は、サブピクセル３２が４列毎に光透過性になるよう動作する。
【０１２６】
上述した第９、第１０、第１２及び第１３の実施例は、それぞれ、バックライト１５とサブピクセル３２との間に位置するバリア４３、４８を有する。しかし、その代わりに、これらの構成におけるバリア４３、４８は、サブピクセル３２の前方に配置することもできる。図３１は、本発明の第１４の実施例による前方バリアを有するディスプレイの実施例を示す。このディスプレイは、その他の点については、第１３の実施例、すなわちバリアが液晶セル４８であって、マルチビューを提示するためにセル４８の一部のみが光透過性となる第１の状態と、シングルビューを形成するようディスプレイを使用する場合に殆どの又は全部のセルが光透過性となる第２の状態との間で切替えることができる例と同じである。上述した実施例と同様に必要であれば、バリア４８及びフィルタ層４７は、バリア４８の光透過部分及びフィルタ層４７のフィルタが互いに斜めになるように配置することができ、それにより、所定のサブピクセル列３２ａ〜３２ｇを通過した光線からの光が、フィルタ層の２以上の隣接するフィルタを通過して、複数の原色に基づく画像を形成しうるようにすることができる。
【０１２７】
第１０及び第１１の実施例における視域２３、２４又は重畳領域２３´ｃの開放角は、第１１の実施例に関して前述したように、拡散体及びレンチキュラスクリーンの双方又はいずれか一方を設けることにより更に改善できる。
【０１２８】
第９〜１４の実施例において、サブピクセルのアレイは、それぞれ６つ、４つ、８つのサブピクセルの周期を有する配置に従い動作されるものであるが、サブピクセルのアレイの選択された列が暗く維持されるというこの構成の原理を用いれば他の周期を有する配置を提供することもできる。更に、各視域に対して同数のサブピクセルの列を使用する必要はなく、非対称のディスプレイを提供するために、図２１、図２７及び図２９のサブピクセルの構成と異なるものとすることができる。例えば、１つの周期が、３つの「Ａ」列のサブピクセルと、２つの「Ｂ」列のサブピクセルと、２つの中間列とを有する配置を使用できる。
【０１２９】
図３２は、本発明によるディスプレイシステムを表す。このディスプレイシステムは、第１〜第３及び第５以降の実施例によるマルチビューディスプレイを有し、このディスプレイは、視聴者５０及び５１に対して情報を表示することを目的とした２つの視域２３及び２４を形成するようになっている。このディスプレイ４９は、ディスプレイパネル１４を動作するよう構成した制御部５２を有するか、さもなくばこのような制御部に接続されている。例えば、ディスプレイパネル１４が、ＴＦＴのアレイにより制御される液晶材料層１６を有するのであれば、制御部５２は、表示すべき画像データに基づきこのＴＦＴを操作する。ディスプレイ４９が、切り替え可能な拡散体３６を有する場合には、制御部５２は、電圧源４１及びスイッチ手段４２も制御しうるものとする。ディスプレイ４９が、第１４及び第１５の実施例に関して説明した液晶セル４７のような切り替え可能なバリアを有する場合、制御部５２は、例えばＴＦＴの専用アレイを使用することにより、液晶セル４７を制御して所望の構成のバリアを提供しうるようにすることもできる。
【０１３０】
画像データは、１つ以上のデータ源５４から発生させる又は受信する。例えば、ディスプレイシステムは、図３３に示すように自動車５３に取付けることができ、１つのデータ源５４は、ルート選定情報を発生して、ドライバ５０に係る視域２３にこの情報を提示するプロセッサとすることができる。代案として、又はこれに加えて、画像データは、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）プレーヤや、ビデオコンパクトディスク（ＶＣＤ）プレーヤや、又はテレビジョン受信機若しくはテレビ電話の受信機のような地上若しくは衛星ネットワークを介してビデオ若しくはオーディオビデオ信号を受信するようになっている受信機等のデータ源５４から得ることができる。他の好適なデータ源５４の例は、インターネットのようなコンピュータネットワークに接続するよう構成されたターミナルである。
【０１３１】
必要であれば、オーディオ出力手段を設けて、表示される情報に関連するオーディオ信号を提供することもできる。オーディオ信号は、外部源及び制御部５２の双方又はいずれか一方により提供できる。例えば、拡声器５５又は１組以上のヘッドホン（図示せず）を介して音を提供するよう構成した出力部を設けることができる。
【０１３２】
図３４は、本発明によるマルチビューディスプレイ５６を有する他のディスプレイシステムを示す。この図においても、プロセッサ５２と、データ源５４と、オーディオ出力手段５５とが示されている。この例では、ディスプレイ５６は、非対称の視域２３、２４が形成されるよう構成されており、視域２４は一方の視聴者５０に向いている。例えば、自動車用途において、ドライバ５０が道路から目をそらすことなく情報を見うるように、視域２４を指向させることができる。視域２３、２４を非対称に配置することについては、第４の実施例に関して説明したとおりである。しかし、このような配置を得るために他の複数の実施例も採用しうる。例えば、第１、第２、第９、第１０及び第１２〜１５の実施例は、バリア２０、２６、４３、４７及びフィルタ層１９、２７、４１を適切に配列することにより非対称で配置された視域２３及び２４を生じるよう変更しうる。
【０１３３】
本発明の開示に基づき、当業者が、他の種々の変更例及び変型例を想起しうることは明らかであろう。このような変更例及び変型例は、液晶ディスプレイパネル若しくはその他のディスプレイパネル及びこれらの構成部材を含むディスプレイ装置の設計、製造及び使用において、本明細書に記載した機能の代わりに又はそれに加えて使用しうる公知の等価な特徴及び他の特徴を有するものである。
【０１３４】
前述した実施例は、特に、自動車用途に好適に使用されるデュアルビューディスプレイに関するものである。本発明は、２つより多い異なる画像を同時に提供するのに用いることもできる。例えば、本発明の第９〜１３の実施例と同様にして、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの視域を提供するサブピクセルのレイアウトを用いることができる。更にまた、本発明は、自動車用途に用いられるマルチビューディスプレイに限定されるものでなく、他の用途において、視聴者が所定の視域内に留まるような場所で複数の視聴者に異なる情報を提示するのに用いることができる。これらの他の用途には、航空機のキャビン、長距離バス、待合室、講義場等のディスプレイが含まれる。
【０１３５】
前述した実施例の特徴を、ディスプレイパネル１４のサブピクセル、特にピッチｐのサブピクセルに関して説明した。しかし、いかなる実施例によるマルチビューディスプレイも、その代わりに、光線、レンチキュラスクリーン又は他のパラメータのピッチが、ピクセルのピッチｐに基づくように構成できる。これは、ディスプレイパネル１４をモノクロディスプレイとする場合に特に好ましい。
【０１３６】
上述した通り、ディスプレイパネル１４は液晶装置とする必要はない。他のディスプレイパネルを使用することもでき、このようなディスプレイパネルは光遮蔽型にする必要はない。他の好適なディスプレイパネルには、電気泳動ディスプレイや、エレクトロクロミックディスプレイや、エレクトロウェッティングディスプレイや、マイクロエレクトロメカニカル（ＭＥＭＳ）ディスプレイのようなマイクロメカニカルディスプレイが含まれる。本発明の第１、第２、第４及び第１５の実施例のような前方バリアを有する構成においては、ディスプレイパネル１４は、陰極線管（ＣＲＴ）や、発光ダイオードのアレイや、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）や、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）等の発光型ディスプレイデバイスにすることができる。
【０１３７】
独立した実施例に関連して説明した特徴は、適宜組合わせることができる。例えば、専用の散乱体及びスイッチ切り替え可能な拡散体の使用と、レンチキュラスクリーン及び光線に関して好適なピッチｌを選択することにより得られる視域の構成とは、個別の実施例により説明したが、これらの特徴を組合わせて利用しこれら各々の特徴の利点を得ることができる。
【０１３８】
バリアを有する実施例において、バリアのスリットの幅ｗは、ピクセル又はサブピクセルのピッチｐに所定の正の整数倍にする必要はない。上述したように、幅ｗは、視域の分離を良くするためにこの値より小さくすることもできるし、又は本発明の特定の例に関して説明したように、視点修正を行うために若しくは所望の寸法の視域を得るために僅かに大きくすることもできる。
【０１３９】
更に、専用の散乱体及び切り替え可能な拡散体を設けて、マルチビューディスプレイがマルチビュー及びシングルビューモード間を切替えうるようにすることは、本発明の第７及び第８の実施例に関してのみ説明した。しかし、このような拡散体は、本発明の他の任意の実施例に適宜設けることができる。更に、この切り替え可能な拡散体は、光線によりディスプレイパネルの一方の領域を照射してマルチビューを得ると同時に、ディスプレイパネルの他の領域を均一に照射してシングルビューを提供するよう操作できる。
【０１４０】
マルチビューディスプレイを用いて非対称な配置の視域を形成することは、第４の実施例に関してのみ説明した。しかし、前述した他の実施例も、このような非対称の配置を形成するよう構成しうる。例えば、第２及び第３の実施例を変更して、図１２に示すのと同様にしてカラーバリア及びフィルタ層を整列させ、非対称の視域を発生させることができる。同様に、本発明の第９、第１０及び第１２〜１５の実施例に基づく構成においても、バリア及びフィルタ層をこのように整列させることができる。
【０１４１】
本出願の特許請求の範囲は、前述した特徴の特定の組合せに係るものであるが、本発明の保護範囲は、任意の請求項に記載されているのと同一の発明に関するものであるか否かに拘わらず、また本発明が解決しようとするのと同じ技術的課題の一部若しくは全部を緩和するものであるか否かに拘わらず、本明細書に明示的若しくは暗示的に開示した新規な特徴若しくはこれら新規な特徴の組合わせ又はこれら特徴を一般化したものも含むものと理解されたい。出願人は、本願の出願係属中又は更にその後の手続において、これらの特徴又はこれら特徴の組合わせ或いはこれらの双方を有する新規な請求項を提示しうるものである。
［付記］
付記（１）：
２以上の関連する視域に向かう２以上の画像を表示するよう構成したマルチビューディスプレイであって、
複数の結像ユニットと、これら結像ユニットの１つとそれぞれ関連している複数のカラーフィルタであって、第１のピッチに従い第１の色順序で配置されている当該複数のカラーフィルタとを有するディスプレイパネルと、
カラーフィルタ材料を具える複数の色部を有するバリアであって、これら色部が、前記第１のピッチのほぼ２倍の第２のピッチに従い、逆順にすると前記第１の色順序と対応するようになる第２の色順序で配置されている当該バリアと
を有し、
前記バリアは、光が、前記色部の１つと前記カラーフィルタの１つとを通過した後でディスプレイパネルを出るように位置決めされており、前記バリアの色部は、前記カラーフィルタと協働して、光が選択的に第１及び第２の視域に向かうよう通過させるようになっているマルチビューディスプレイ。
付記（２）：
付記（１）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
このマルチビューディスプレイは、光が、前記色部の１つを通過する前に前記カラーフィルタの１つを通過するよう構成されているマルチビューディスプレイ。
付記（３）：
付記（１）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
このマルチビューディスプレイは、光が、前記カラーフィルタの１つを通過する前に前記色部の１つを通過するよう構成されているマルチビューディスプレイ。
付記（４）：
付記（３）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記色部のカラーフィルタ材料が、コレステリックフィルタ材料であるマルチビューディスプレイ。
付記（５）：
付記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
このマルチビューディスプレイは、ディスプレイパネルの前記結像ユニットを照射するよう構成された光源を有するマルチビューディスプレイ。
付記（６）：
付記（１）〜（５）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
バリアは、前記第１のピッチをｐとするとｐ／０．０７８１より小さい分離間隔だけ前記カラーフィルタから離間されているマルチビューディスプレイ。
付記（７）：
付記（１）〜（６）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記バリアの色部は、黒色マトリクスにより互いに分離されているマルチビューディスプレイ。
付記（８）：
付記（７）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
複数の前記カラーフィルタは、黒色マトリクスにより互いに分離されているマルチビューディスプレイ。
付記（９）：
付記（８）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記バリアは、前記カラーフィルタから０．３５ｍｍより小さい分離間隔で離間されているマルチビューディスプレイ。
付記（１０）：
付記（１）〜（９）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記バリアの色部及び前記カラーフィルタは、ディスプレイパネルから出る光が、非対称な配置の視域を発生するよう整列されているマルチビューディスプレイ。
付記（１１）：
付記（１）〜（１０）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記光源が、複数の発光ダイオードを有し、これら発光ダイオードのうちの少なくとも２つは、それぞれ第１及び第２の色の光を放出するようになっているマルチビューディスプレイ。
付記（１２）：
付記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記結像ユニットが、発光性の装置であるマルチビューディスプレイ。
付記（１３）：
付記（１）〜（１２）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイと、
１つ以上の前記視域に表示される情報に対応するオーディオ信号を出力するようになっているオーディオ出力手段と
を有するディスプレイシステム。
付記（１４）：
自動車において情報を表示するよう構成された付記（１）〜（１２）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイ又は付記（１３）に記載のディスプレイシステム。
付記（１５）：
異なる視域に異なる情報を表示するための付記（１）〜（１２）又は（１４）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイ或いは付記（１３）又は（１４）に記載のディスプレイシステムの使用方法。
付記（１６）：
付記（２）に記載のマルチビューディスプレイの製造方法であって、
光透過性基板上に複数の色部を設ける工程と、
これら複数の色部の上に光透過性材料のシートを配置する工程と、
この光透過性材料のシート上に、ディスプレイパネルの複数のカラーフィルタを設ける工程と
を有するマルチビューディスプレイの製造方法。
付記（１７）：
付記（３）又は（４）に記載のマルチビューディスプレイの製造方法であって、
光透過性基板上に複数の色部を設ける工程と、
これら複数の色部の上に、光透過性材料のシートを配置する工程と、
前記光透過性材料のシート上の結像ユニットを制御する手段を設ける工程と
を有するマルチビューディスプレイの製造方法。
付記（１８）：
第１のピッチで構成した複数の結像ユニットを具えるディスプレイパネルと、
このディスプレイパネルを照射するように構成された光源と、
この光源から放出された光を集束して、前記複数の結像ユニットにおいて光線の結像部を形成するよう構成されたレンチキュラスクリーンであって、第２のピッチで構成された複数のレンズを具える当該レンチキュラスクリーンと
を有し、
前記第２のピッチは、前記第１のピッチのほぼ整数倍であり、前記レンズは、互いに離間された２つの前記結像ユニットのに結像部を形成するようになっており、隣接する結像ユニットは、互いに異なるレンズにより形成される結像部により照射されるようになっているマルチビューディスプレイ。
付記（１９）：
付記（１８）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記光源は、前記第２のピッチにほぼ等しい第３のピッチで前記光線を発生するよう構成されているマルチビューディスプレイ。
付記（２０）：
付記（１９）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記光源は、前記レンズ間の境界に整列した位置に光線を発生するよう構成されているマルチビューディスプレイ。
付記（２１）：
第１のピッチで構成した複数の結像ユニットを具えるディスプレイパネルと、
第２のピッチに従う複数の位置に複数の光線を発生するよう構成した光源と、
この光源から放出された光を集束して、前記複数の結像ユニットにおいて光線の結像部を形成するよう構成されたレンチキュラスクリーンであって、前記第２のピッチにほぼ等しい第３のピッチで構成された複数のレンズを具え、これらレンズの境界が、前記光線の発生する位置に整列している当該レンチキュラスクリーンと
を有し、
前記第２のピッチは、前記第１のピッチのほぼ整数倍であり、前記レンズは、互いに離間された２つの結像ユニットに結像部を形成するようになっており、隣接する結像ユニットは、互いに異なるレンズにより形成される結像部により照射されるようになっているマルチビューディスプレイ。
付記（２２）：
付記（１８）〜（２１）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
このマルチビューディスプレイは、前記ディスプレイパネルから出力された光を散乱させる散乱体を有するマルチビューディスプレイ。
付記（２３）：
付記（２２）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記散乱体は、所定の散乱プロファイルを有する制御散乱体であるマルチビューディスプレイ。
付記（２４）：
付記（２２）又は（２３）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記散乱体は、周期的な構造的特徴を有する散乱表面を有するマルチビューディスプレイ。
付記（２５）：
付記（１９）、（２０）又は（２１）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
このマルチビューディスプレイは、
切り替え可能な拡散体と、
前記拡散体を拡散状態と光透過状態との間で切替えるようになっているモード切り替え手段と
を有し、
前記拡散体は、前記光源と前記結像ユニットとの間に位置しており、それにより、この拡散体が光透過状態にある場合には、光線が前記結像ユニットに結像され、この拡散体が拡散状態にある場合には、結像ユニットにほぼ均一な照射がなされるようになっているマルチビューディスプレイ。
付記（２６）：
付記（２５）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記モード切り替え手段は、電界を印加し及び取り除くことにより、前記拡散体を前記光透過状態及び前記拡散状態間で切替えるようになっているマルチビューディスプレイ。
付記（２７）：
付記（１８）〜（２６）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイと、
１つ以上の前記視域に表示される情報に対応するオーディオ信号を出力するようになっているオーディオ出力手段と
を有するディスプレイシステム。
付記（２８）：
自動車において情報を表示するよう構成された付記（１８）〜（２６）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイ又は付記（２７）に記載のマルチビューディスプレイシステム。
付記（２９）：
異なる視域に異なる情報を表示するための付記（２６）〜（２８）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイ或いは付記（２７）又は（２８）に記載のディスプレイシステムの使用方法。
付記（３０）：
第１の視域に第１の画像を表示するよう構成された複数の第１の結像ユニットと、第２の視域に第２の画像を表示するよう構成された複数の第２の結像ユニットとを有し、これら第１の結像ユニット及び第２の結像ユニットが、複数の第３の結像ユニットにより分離されているディスプレイパネルと、
複数の光線により前記ディスプレイパネルを照射するよう構成された照明部材と
を有し、
前記ディスプレイは、前記第１及び第２の画像を表示する際に前記第３の結像ユニットが使用されないようになっているマルチビューディスプレイ。
付記（３１）：
付記（３０）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記第３の結像ユニットは、前記第１及び第２の画像が表示されている際にスイッチが切られた状態にあるマルチビューディスプレイ。
付記（３２）：
付記（３０）又は（３１）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記第１、第２及び第３の複数の結像ユニットは、列として配置され、結像ユニットの二次元アレイ部分を形成しているマルチビューディスプレイ。
付記（３３）：
付記（３２）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記複数の第１の結像ユニットは、前記ディスプレイパネルの隣接する列に配置された結像ユニットを有するマルチビューディスプレイ。
付記（３４）：
付記（３３）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記複数の第２の結像ユニットは、前記ディスプレイパネルの隣接する列に配置された結像ユニットを有するマルチビューディスプレイ。
付記（３５）：
付記（３２）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記第１、第２及び第３の複数の結像ユニットは、前記アレイにおいて周期的な順序の列として配置されているマルチビューディスプレイ。
付記（３６）：
付記（３２）〜（３５）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記ディスプレイパネルは、二次元アレイとして配置された複数のカラーフィルタを有するマルチビューディスプレイ。
付記（３７）：
付記（３２）〜（３５）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記ディスプレイパネルは、少なくとも４色の原色に基づく複数のカラーフィルタを有するマルチビューディスプレイ。
付記（３８）：
付記（３０）〜（３７）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
このマルチビューディスプレイは、
光源と、
前記光源及び前記ディスプレイパネル間に配置された、所定のピッチで構成された複数の光透過部分を具えるバリアと
を有し、
前記ディスプレイパネルが複数の光線により照射されるよう構成されているマルチビューディスプレイ。
付記（３９）：
付記（３０）〜（３７）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
このマルチビューディスプレイは、選択的に光を透過する複数の光透過部分を具えるバリアを有し、これら光透過部分は、第１のピッチで配置されており、前記バリアは、前記結像ユニットから現れる光が当該バリア上に入射するよう位置決めされているマルチビューディスプレイ。
付記（４０）：
付記（３８）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記バリアは、当該バリアが選択的に光を透過する透過モードと、当該バリアがほぼ光透過性となり、ディスプレイパネルが均一に照射されるようにする光透過モードとの間を切替えうる切り替え可能な装置であるマルチビューディスプレイ。
付記（４１）：
付記（３８）又は（３９）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記バリアは、前記光透過部分が第１のピッチで配置される第１のモードと、前記光透過部分が第２のピッチで配置される第２のモードとで動作しうる切り替え可能な装置であるマルチビューディスプレイ。
付記（４２）：
付記（４０）又は（４１）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記バリアは、液晶セルであるマルチビューディスプレイ。
付記（４３）：
付記（３８）〜（４２）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記ディスプレイパネルが複数のカラーフィルタを有し、前記バリア及び前記複数のカラーフィルタは、非平行に配置されているマルチビューディスプレイ。
付記（４４）：
付記（３８）に記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記照明部材は、光線を発生する光源と、前記ディスプレイパネル内に前記光線を結像するレンチキュラスクリーンとを有するマルチビューディスプレイ。
付記（４５）：
付記（３０）〜（４４）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイにおいて、
前記第３の結像ユニット及び前記バリアの光透過部分は、ディスプレイパネルから出力される光が、非対称な視域を形成するよう整列されているマルチビューディスプレイ。
付記（４６）：
付記（３０）〜（４５）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイと、
１つ以上の前記視域に表示される情報に対応するオーディオ信号を出力するようになっているオーディオ出力手段と
を有するディスプレイシステム。
付記（４７）：
自動車において情報を表示するよう構成した付記（３０）〜（４５）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイ又は付記（４６）に記載のディスプレイシステム。
付記（４８）：
それぞれ関連する視域に異なる情報を表示するための付記（３０）〜（４５）又は（４７）のいずれか一つに記載のマルチビューディスプレイ或いは付記（４７）に記載のディスプレイシステムの使用方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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